基于网络流割集理论的路网容量研究

论文摘要

路网容量与网络最小割集存在对应关系,本文利用网络最小割树法,结合交通流特点,研究路网容量的计算方法。在比较国内外路网容量研究的基础上,分析评价了目前主要方法的优缺点,根据方法的核心思想,给出了各种方法间的本质关系。通过对路网容量定义进行分析得出:当城市路网达到供需平衡时,狭义路网容量和广义路网容量是相一致的特性。研究了多起终点网络流模型,发现交通流路网容量问题实际上是多起终点多种货物网络最大流问题。分析了多起终点多种货物网络最大流模型存在的“有缝”和“同时实现”问题,将交通流网络问题转化为多起终点单物流问题,从而得到解决交通流网络容量问题的新思路。把图论中网络流割树概念引入交通流网络模型,结合交通流特点,得出交通网络割树的基本性质并给出了相应证明,提出主向最小割概念,进而得到路网容量的计算方法。该方法极大提高了路网容量计算的效率,适合在城市大规模路网中应用。最后,通过路网容量的计算给出了城市道路重要度模型,通过该模型可以得到约束路网容量的路段重要度,从而确定路段改建的优先级。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 路网容量研究状况
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 现有研究评述
• 1.3.1 割集法
• 1.3.2 交通分配模拟法
• 1.3.3 线性规划模型法
• 1.3.4 时空消耗法
• 1.4 论文主要研究内容
• 1.5 技术路线
• 第2章 路网容量的定义及图论割集基础理论
• 2.1 路网容量定义
• 2.1.1 路网容量分类
• 2.1.2 概念的区别与联系
• 2.2 图论割集基础理论
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 网络最大流模型
• 2.2.3 相关定理
• 2.3 本章小结
• 第3章 网络最大流路网容量研究
• 3.1 单起终点网络最大流问题
• 3.1.1 衍生割集最大流算法（ECS 法）
• 3.1.2 网络节点的处理方法
• 3.2 多起终点网络最大流问题
• 3.2.1 同一货物流问题
• 3.2.2 多种货物流问题
• 3.3 多起终点交通流路网容量分析
• 3.3.1 路网交通流问题
• 3.3.2 计算思路
• 3.3.3 网络流割树法
• 3.3.4 交通流割树法
• 3.3.5 交通流路网割树性质
• 3.3.6 路网容量计算方法
• 3.3.7 算例分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 路网容量在城市交通管理中的应用
• 4.1 关键路段扩容问题
• 4.1.1 关键路段选取模型
• 4.1.2 交通项目建设排序优化方法
• 4.2 城市最大机动车保有量估算
• 4.3 城市交通结构对路网容量的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 主要研究成果
• 5.2 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文
• 综述
• 主要参考文献
• 详细摘要